一只電容器會(huì)因其構(gòu)造而產(chǎn)生各種阻抗、感抗。ESR等效串聯(lián)電阻及ESL等效串聯(lián)電感是一對(duì)重要參數(shù)─這就是容抗的基礎(chǔ)。一個(gè)等效串聯(lián)電阻(ESR)很小的電容相對(duì)較大容量的外部電容能很好地吸收快速轉(zhuǎn)換時(shí)的峰值(紋波)電流。用 ESR 大的電容并聯(lián)更具成本效益。然而,這需要在 PCB 面積、器件數(shù)目與成本之間尋求折衷。
在特定的頻率下,阻礙交流電流通過(guò)的電阻即為所謂的阻抗。它與電容等效電路中的電容值、電感值密切相關(guān),且與 ESR 也有關(guān)系。電容的容抗在低頻率范圍內(nèi)隨著頻率的增加逐步減小,頻率繼續(xù)增加達(dá)到中頻范圍時(shí)電抗降至ESR的值。當(dāng)頻率達(dá)到高頻范圍時(shí)感抗變?yōu)橹鲗?dǎo),所以阻抗是隨著頻率的增加而增加。
開(kāi)關(guān)電源中的輸出濾波電解電容器,其鋸齒波電壓頻率高達(dá)數(shù)十kHz,甚至是數(shù)十MHz,這時(shí)電容量并不是其主要指標(biāo),衡量高頻鋁電解電容優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)是“阻抗-頻率”特性,要求在開(kāi)關(guān)電源的工作頻率內(nèi)要有較低的等效阻抗,同時(shí)對(duì)于半導(dǎo)體器件工作時(shí)產(chǎn)生的高頻尖峰信號(hào)具有良好的濾波作用。
鋁電解電容的失效機(jī)理
1.漏液
2.介質(zhì)擊穿
3.開(kāi)路
當(dāng)電容器內(nèi)部的連接性能變差或失效時(shí),通常就會(huì)發(fā)生開(kāi)路。電性能連接變差的產(chǎn)生可能是腐蝕、振動(dòng)或機(jī)械應(yīng)力作用的結(jié)果。當(dāng)鋁電解電容在高溫或潮熱的環(huán)境中工作時(shí),陽(yáng)極引出箔片可能會(huì)由于遭受電化學(xué)腐蝕而斷裂。陽(yáng)極引出箔片和陽(yáng)極箔的接觸不良也會(huì)使電容器出現(xiàn)間歇開(kāi)路。
4.其他
1)在工作早期,鋁電解電容器由于在負(fù)荷工作過(guò)程中電解液不斷修補(bǔ)并增厚陽(yáng)極氧化膜(稱為補(bǔ)形效應(yīng)),會(huì)導(dǎo)致電容量的下降。
2)在使用后期,由于電解液的損耗較多,溶液變稠,電阻率增大,使電解質(zhì)的等效串聯(lián)電阻增大,損耗增大。同時(shí)溶液黏度增大,難以充分接觸鋁箔表面凹凸不平的氧化膜層,這就使電解電容的有效極板面積減小,導(dǎo)致電容量下降。此外,在低溫下工作,電解液的黏度也會(huì)增大,從而導(dǎo)致電解電容損耗增大與電容量下降等后果。
電解電容的使用環(huán)境有問(wèn)題對(duì)壽命的影響
電容器塑料外殼利用環(huán)境有問(wèn)題,比方環(huán)境電壓不穩(wěn),機(jī)內(nèi)溫度散熱不良,橋式整不良等,別的有部門功放機(jī)對(duì)電解電容選取時(shí)沒(méi)有按電路計(jì)劃要求選對(duì)型號(hào),導(dǎo)致電解電容器不切合電路要求,比方:高頻低阻,低泄電,耐紋波,低電感,耐高溫等。
沒(méi)有選取對(duì)應(yīng)電路特性電解電容器,對(duì)付電源是H類和電解電容器要串并聯(lián)利用更要合理選取,要是說(shuō)選取不妥將導(dǎo)致許多問(wèn)題,現(xiàn)在大多數(shù)功放為了節(jié)省成本對(duì)電源變壓器功率選取偏低,導(dǎo)致電解電容器充放電幅度加大,這樣選取時(shí)要越發(fā)過(guò)細(xì)選擇得當(dāng)電路特性的電解電容。
比方:串聯(lián)利用時(shí)要求電解電容器電性參數(shù)劃一性要好,特別是泄電和阻抗感抗,對(duì)付H類和多級(jí)供電要求電解電容器必須是低阻低電感并且要選擇105℃產(chǎn)品等。
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